Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 11 клас>> Фізика: Узагальнення і систематизація знань з теми „Атом і атомне ядро”

УЗАГАЛЬНЕННЯ І СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ З ТЕМИ "АТОМ І АТОМНЕ ЯДРО"

ГОЛОВНЕ В РОЗДІЛІ 8

• Ядерна модель атома, запропонована Е.Резерфордом, передбачає, що практично вся його маса зосереджена в ядрі. Однією з найпоширеніших є оболонкова протонно-нейтронна модель ядра атома: атомне ядро складається з нуклонів — протонів і нейтронів, що розміщуються певними групами, утворюючи ядерні оболонки. Загальне число нуклонів дорівнює масовому числу А; число протонів дорівнює заряду ядра Z, число нейтронів N = А - Z Ядерні оболонки заповнюються згідно з принципом Паулі: два тотожні нуклони не можуть одночасно перебувати в однаковому квантовому стані, тобто характеризуватися одним і тим самим набором квантових величин.

• Нуклони в ядрі утримуються завдяки ядерним силам, які є проявом сильної взаємодії. За своєю природою вони короткодіючі (г~ 10^-15 м), але дуже інтенсивні. Зв'язаний стан нуклонів в ядрі характеризується енергією зв'язку:

• Ядра важких елементів, як правило, нестабільні. Тому вони є радіоактивними ізотопами і можуть самочинно перетворюватися в інші хімічні елементи завдяки випромінюванню мікрочастинок або шляхом поділу на більш стійкі утворення. Існує три види радіоактивного випромінювання: альфа-, бета- і гамма-промені. Вони утворюються внаслідок радіоактивних перетворень:
— альфа-розпаду, коли перетворення нестійкого ізотопу в інший хімічний елемент супроводжується випромінюванням альфа-частинки

— бета-розпаду — випромінювання ядром електрона чи позитрона, яке супроводжується утворенням нового хімічного елемента

— спонтанного поділу ядер, коли утворюється кілька більш легких ядер, наприклад, поділ Урану на ядро Барію (Z = 56) і ядро Криптону (Z = 36).

• Характерною ознакою радіоактивних ізотопів є період піврозпаду Т — час, за який кількість ядер радіоактивного ізотопу зменшується вдвоє. Радіоактивний розпад відбувається за законом:

• Період піврозпаду Т характеризує активність радіонукліда А, тобто кількість розпадів атомних ядер за 1 с.

• Для характеристики пилину випромінювання на речовину використовують дозиметричні величини:
— поглинуту дозу випромінювання  тобто відношення енергії іонізуючого випромінювання до маси речовини;
— експозиційну дозу випромінювання, тобто його здатність іонізувати атоми і молекули речовини;
— потужність дози випромінювання  тобто віднесення її до одиниці часу;
— біологічний еквівалент рентгена, який враховує вид іонізаційного випромінювання і його потужність у впливі на живі організми.

• Перетворення атомних ядер одних елементів в інші внаслідок зовнішнього впливу, наприклад, бомбардування ядер мікрочастинками, називається ядерною реакцією. Ядерні реакції характеризує енергетичний вихід — різниця енергій ядер і частинок до і після реакції. Енергетично вигідними вважаються ядерні реакції, в результаті яких енергія виділяється, наприклад реакція поділу Урану. Завдяки потоку вивільнених нейтронів вона може розвиватися як ланцюгова. Для цього необхідно підтримувати незмінним потік нейтронів і створити умови, щоб вони проникали до ядра Урану. Мінімальна маса, за якої ланцюгова реакція відбуватиметься самочинно, називається критичною масою. Ланцюгові реакції поділу Урану використовують в ядерній енергетиці.

• Дослідження різних мікрочастинок змусили вчених інакше поглянути на проблему їх елементарності — це не просто неподільні частинки, з яких складається матерія, а специфічні об'єкти, яким, окрім іншого, властива слабка взаємодія.

• Усі елементарні частинки характеризуються малими розмірами (у більшості з них порядку 10^-15 м) і незначними масами. Це зумовлює квантову специфіку їхньої поведінки — вони підпорядковуються квантовим закономірностям і властивостям утворюватися (випромінюватися) або зникати (поглинатися) внаслідок взаємодії. Загальними характеристиками елементарних частинок є їхня маса т, електричний заряд q, спін s, час життя т, лептонний заряд L, баріонний заряд В тощо, виражених у відносних одиницях, кратних масі чи електричному заряду електрона, сталій Планка тощо.

• Елементарні частинки можна класифікувати за різними ознаками. Наприклад, залежно від властивого їм типу взаємодій їх можна розділити на дві основні труті: адрони, які беруть участь в усіх типах взаємодій — гравітаційній, електромагнітній, сильній і слабкій, та лептони, яким не властива сильна взаємодія. Зокрема, М. Гелл-Манном і Дж. Цвейгом запропонована кваркова модель будови адронів, згідно з якою вони складаються з комбінацій шести різних кварків.

• За часом життя елементарні частинки поділяють на стабільні (фотон, електрон, протон, нейтрино, відносно стабільний нейтрон), квазістабільні (т > 10^-20 с), які розпадаються внаслідок електромагнітної чи слабкої взаємодії, і нестабільні (т < 10^-22 с), які розпадаються завдяки сильній взаємодії.

• У фізиці існують й інші класифікації елементарних частинок, на¬приклад, їх поділ за знаком заряду на частинки й античастинки (електрон-позитрон, нейтрино—антинейтрино).

Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас
Вислано читачами з інтернет-сайтів

_{Підручники та книги по всім предметам, домашня робота, онлайн бібліотеки книжок, плани конспектів уроків з фізики, реферати та конспекти уроків з фізики для 11 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.